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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410556458.5(22)申请日 2014.10.20G01F 1/00(2006.01)G01F 15/06(2006.01)(71)申请人常德芙蓉大亚化纤有限公司地址 415000 湖南省常德市武陵区朗州路688号(72)发明人梅小明 姚建文 袁重阳 邓鹏汪涛(74)专利代理机构常德市长城专利事务所 43204代理人张启炎(54) 发明名称一种连通器式烟用增塑剂施加量计量系统及方法(57) 摘要一种连通器式烟用增塑剂施加量计量系统及方法，大增塑剂箱通过管路和储油箱相通，储油箱上安装有送油泵，送油泵和恒温油箱相通，恒温油箱和小。
2、油箱内都安装有加热器，其连通管路中安装有质量流量计，与质量流量计并联安装有连通管，恒温油箱和小油箱之间形成一个连通器，恒温油箱和小油箱的液面处于同一高度，小油箱和加压泵连通，加压泵通过管路和雾化室连通，雾化室管路的出口有雾化喷嘴，增塑剂在雾化室内形成浓雾，雾化室上部有一活门，活门与伺服电机相连。本发明的优点：采用触摸屏作为人机交互界面，各主要参数都有显示，便于监控该系统的运行状态。由于本系统采用两个增塑剂箱的液面平衡来计算流量，电控化程度高；快速、准确显示烟用增塑剂施加量。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书4页 附图1页(10)。
3、申请公布号 CN 104374434 A(43)申请公布日 2015.02.25CN 104374434 A1/2页21.一种连通器式烟用增塑剂施加量计量系统，包括大增塑剂箱、加压泵、雾化室、PLC控制器和柜体，柜体中安装有送油泵、恒温油箱、小油箱、质量流量计，其特征在于，大增塑剂箱是一个装有增塑剂的容器，大增塑剂箱通过管路和储油箱相通，储油箱通过溢出回流管路和恒温油箱上部相通，储油箱上安装有送油泵，送油泵通过送油管路和恒温油箱相通，恒温油箱和小油箱内都安装有加热器，且通过管路相通，其连通管路中安装有质量流量计，与质量流量计并联安装有连通管，并以手动阀控制其通断，以能迅速排出管路中的空气；恒温。
4、油箱和小油箱之间形成一个连通器，恒温油箱和小油箱的液面处于同一高度，在小油箱的上部有溢出回流管路和恒温油箱连通，小油箱通过出油管路、回油管路和加压泵连通，加压泵通过管路和雾化室连通，雾化室管路的出口有雾化喷嘴，通过雾化喷嘴，增塑剂在雾化室内形成浓雾，雾化室上部有一活门，活门与伺服电机相连，伺服电机与伺服驱动器相连，用以控制活门的开闭程度，活门上部为丝束的经过处。2.根据权利要求1所述的一种连通器式烟用增塑剂施加量计量系统，其特征在于，小油箱上部为一内径为15-35mm，长度为200-800mm的圆管。3.根据权利要求1所述的一种连通器式烟用增塑剂施加量计量系统，其特征在于，恒温油箱内有灵敏液位。
5、计，用于控制送油泵的动作，以保持恒温油箱液面的相对平稳。4.根据权利要求1所述的一种连通器式烟用增塑剂施加量计量系统，其特征在于，恒温油箱内有温度传感器一，小油箱内有温度传感器二，这两个温度传感器的信号输入温度控制器，温度控制器通过控制加热器一和加热器二，以保持恒温油箱和小油箱内液体恒温。5.根据权利要求1所述的一种连通器式烟用增塑剂施加量计量系统，其特征在于，本发明的电路控制部分：送油泵、加压泵的动力源由两个380V交流电机提供；弱电控制部分由一个24V开关电源供电，PLC控制器的采集信号包括甘油开关信号、主机速度、雾化喷嘴喷雾的压力信号、活门的开度信号、质量流量计的流量信号；上述现场实际信。
6、号通过模拟量输入模块输入PLC控制器，增塑剂施加量可通过触摸屏进行设置；PLC控制器经过现场实际信号和设置量的运算、比较，伺服驱动器将驱动伺服电机使活门达到相应的开度；通过对高精度质量流量计传输的模拟量信号处理，可以得到甘油的瞬时流量和累积流量，并在触摸屏上显示出来；此外，触摸屏还可以反映出活门当前的开度、当前压力、甘油流量变化曲线；电控箱内的温度控制器调整加热器一和加热器二的加热量以保证小油箱和恒温油箱恒温。6.根据权利要求1所述的一种连通器式烟用增塑剂施加量计量方法，其特征在于，大增塑剂箱与送油泵下面的储油箱连通，烟用增塑剂经送油泵送至恒温油箱；恒温油箱与小油箱相连，由于恒温油箱的液面和小。
7、油箱的液面在大气压下会趋于平衡，恒温油箱中烟用增塑剂会通过质量流量计补充至小油箱回路中，使得两者液面平衡，质量流量计记录的流量即为烟用增塑剂施加量；质量流量计计量数据通过PLC控制器处理后，显示在触摸屏上；计量每分钟施加的烟用增塑剂量，形成施加量曲线；小油箱上部有一细长管，使得系统能有较快液面响应，增加系统的实时性；小油箱中的烟用增塑剂通过加压泵送至雾化室，经由雾化喷嘴雾化，在雾化室内形成浓雾；丝束通过时，雾化颗粒被丝束捕捉；未被捕捉的雾化颗粒集聚在雾化室底部，形成液体经管道回流至小油箱。7.根据权利要求6所述的一种连通器式烟用增塑剂施加量计量方法，其特征在于，甘油开关信号是活门开启的必要条件。
8、，在满足此条件后，主机速度达到程序设定值时，伺服驱动器将驱动活门使之开启；此后随着主机速度在设定值以上变化，活门开度将与之呈线性权 利 要 求 书CN 104374434 A2/2页3关系改变；变化的斜率与单支嘴棒甘油施加量相关，通过触摸屏进行设置；甘油流量的计算通过对质量流量计的4-20mA模拟量信号处理可得，活门开度、压力等信号经过处理，在触摸屏上也有显示。权 利 要 求 书CN 104374434 A1/4页4一种连通器式烟用增塑剂施加量计量系统及方法技术领域0001 本发明涉及卷烟成型滤棒生产中烟用增塑剂即甘油的施加量的计量以及类似需求的计量领域，具体的是指在卷烟滤棒生产设备的循环的烟。
9、用增塑剂施加系统中，采用液面平衡原理测量其回流系统需要补充的烟用增塑剂的量，即烟用增塑剂的施加量。背景技术0002 在卷烟市场日趋流行的异型功能复合滤棒不仅给予消费者感官享受（视觉、口感）的同时也给予消费者低焦油低危害安全保障。它的表现形式多样化，可以是进唇端采用视觉新颖型的滤段，如圆柱空管、图案文字空腔、沟槽、香线等。但异型功能复合滤棒的生产具有较高的技术难度。其中，热固化成型工艺是生产圆柱空管、图案文字空腔等嘴棒的关键工艺技术。热固化成型工艺对设备精度、蒸汽温度控制、烟用增塑剂施加量控制都提出了很高的要求。其工艺过程中使用蒸汽作为热源，加速烟用增塑剂与醋酸纤维的反应，从而实现快速成型。由于。
10、水蒸气的存在，不能采用传统的干湿棒的方法来测量嘴棒中烟用增塑剂的含量。故如何实现对烟用增塑剂循环回路中的测量增塑剂的施加量，是热固化成型工艺中的关键技术之一。0003 目前普通的嘴棒生产过程如下：烟用增塑剂通过高压泵泵送至雾化箱，经由雾化喷嘴雾化，在箱内形成浓雾。丝束通过时，雾化颗粒被丝束捕捉。通过控制一活门的开度，来控制丝束上烟用增塑剂的施加量。多余的烟用增塑剂进回流管道回流至高压泵前的烟用增塑剂箱。施加量的测量主要通过关闭活门后，测量干棒的重量和开打一定活门后的湿棒重量进行比较，计算出烟用增塑剂施加量。在生产过程中，存在一定的微小变量，导致需要生产一定时间就需对烟用增塑剂的施加量进行人工校。
11、定。人工测量的方法存在标准不明确、易误判、效率低下、工人劳动强度大等缺点。而在热固化成型工艺中，是由于水汽的存在，一方面带走了部分烟用增塑剂，另一方面影响了重量成分的组成，无法继续采用干湿棒方法进行测量。0004 在此背景下开发出一种适用于热固化成型技术的快速、准确的烟用增塑剂施加量的计量系统具有重大意义。发明内容0005 本发明的目的是提供一种基于连通器原理，能快速、准确的反应烟用增塑剂施加量的计量系统。实现较实时的计量烟用增塑剂的施加量，显示一段时间内施加量的波动。0006 本发明的原理：连通器内液体受同等大气压作用下液面会保持同一高度，当一侧容器液体出现消耗时，另一侧的液体会在压强作用下。
12、补充，直至液面处于同一高度。0007 这种连通器式烟用增塑剂施加量计量系统，包括大增塑剂箱、加压泵、雾化室、PLC控制器和柜体，柜体中安装有送油泵、恒温油箱、小油箱、质量流量计，其特征在于，大增塑剂箱是一个装有增塑剂的容器，大增塑剂箱通过管路和储油箱相通，储油箱通过溢出回流管路和恒温油箱上部相通，储油箱上安装有送油泵，送油泵通过送油管路和恒温油箱相通，说 明 书CN 104374434 A2/4页5恒温油箱和小油箱内都安装有加热器，且通过管路相通，其连通管路中安装有质量流量计，与质量流量计并联安装有连通管，并以手动阀控制其通断，以能迅速排出管路中的空气；恒温油箱和小油箱之间形成一个连通器，恒温。
13、油箱和小油箱的液面处于同一高度，在小油箱的上部有溢出回流管路和恒温油箱连通，小油箱通过出油管路、回油管路和加压泵连通，加压泵通过管路和雾化室连通，雾化室管路的出口有雾化喷嘴，通过雾化喷嘴，增塑剂在雾化室内形成浓雾，雾化室上部有一活门，活门与伺服电机相连，伺服电机与伺服驱动器相连，用以控制活门的开闭程度，活门上部为丝束的经过处。0008 小油箱上部为一内径为15-35mm，长度为200-800mm的圆管。0009 恒温油箱内有灵敏液位计，用于控制送油泵的动作，以保持恒温油箱液面的相对平稳。0010 恒温油箱内有温度传感器一，小油箱内有温度传感器二，这两个温度传感器的信号输入温度控制器，温度控制器。
14、通过控制加热器一和加热器二，以保持恒温油箱和小油箱内液体恒温。0011 详细的工作流程如下：大增塑剂箱与送油泵下面的储油箱连通，烟用增塑剂经送油泵送至恒温油箱；恒温油箱与小油箱相连，由于恒温油箱的液面和小油箱的液面在大气压下会趋于平衡，恒温油箱中烟用增塑剂会通过质量流量计补充至小油箱回路中，使得两者液面平衡，质量流量计记录的流量即为烟用增塑剂施加量；质量流量计计量数据通过PLC控制器处理后，显示在触摸屏上；计量每分钟施加的烟用增塑剂量，形成施加量曲线。小油箱上部有一细长管，使得系统能有较快液面响应，增加系统的实时性。小油箱中的烟用增塑剂通过加压泵送至雾化室，经由雾化喷嘴雾化，在雾化室内形成浓雾。
15、。丝束通过时，雾化颗粒被丝束捕捉；未被捕捉的雾化颗粒集聚在雾化室底部，形成液体经管道回流至小油箱。0012 本发明的使用方法，步骤如下：1）大增塑剂箱加入适量增塑剂；2）开启增塑剂控制箱电源，预热系统20-30分钟；3）开动滤棒成型机主机，打开增塑剂施加按钮；4）调整活门开度，调节施加量；5）关闭滤棒成型机主机；6）关闭增塑剂控制箱电源。0013 本发明的优点：采用触摸屏作为人机交互界面，操作起来方便、一目了然，各主要参数都有显示，便于监控该系统的运行状态。由于本系统采用两个增塑剂箱的液面平衡来计算流量，必须使增塑剂处于恒温状态，以免黏度、密度等因素影响平衡，故采用两组加热装置，以保证增塑剂的。
16、温度恒定。此外，将该系统的流量相关部位整合到机箱外一个独立的柜体中，既可以消除主机震动干扰，又显得美观大方。电控化程度高；快速、准备显示烟用增塑剂施加量，形成烟用增塑剂施加量曲线；增塑剂恒温控制，计量更加精准；获得烟用增塑剂施加量数据，数据可回查，为前端生产设备工艺改进和生产调试提供科学严谨的数据支撑。附图说明说 明 书CN 104374434 A3/4页60014 图1是本发明装置原理图图2是本发明的电路控制流程框图图中：1、大增塑剂箱，2、加压泵，3、雾化室，4、柜体，5、送油泵，6、储油箱，7、恒温油箱，8、小油箱，9、质量流量计，10、管路，11、加热器一，12、加热器二，13、排气管。
17、，14、雾化喷嘴，15、活门，16、灵敏液位计，17、 温度传感器一，18温度传感器二，19、电控箱，20、手动阀。具体实施方式0015 下面结合附图对本发明详细说明如下：在图1中：这种连通器式烟用增塑剂施加量计量系统，包括大增塑剂箱1、加压泵2、雾化室3、PLC控制器和柜体4，柜体4中安装有送油泵5、恒温油箱7、小油箱8、质量流量计9，大增塑剂箱1是一个装有增塑剂的容器，大增塑剂箱1通过管路10和储油箱6相通，储油箱6通过溢出回流管路和恒温油箱7上部相通，储油箱6上安装有送油泵5，送油泵5通过送油管路和恒温油箱7相通，恒温油箱7和小油箱8内分别安装有加热器一11和加热器二12，恒温油箱7和小。
18、油箱8通过管路相通，其连通管路中安装有质量流量计9，与质量流量计9并联安装有连通管，并以手动阀20控制其通断，以能迅速排出管路中的空气；恒温油箱7和小油箱8之间形成一个连通器，恒温油箱7和小油箱8的液面处于同一高度，在小油箱8的上部有溢出回流管路和恒温油箱7连通，小油箱8通过出油管路、回油管路和加压泵2连通，加压泵2通过管路和雾化室3连通，雾化室3管路的出口有雾化喷嘴14，通过雾化喷嘴14，增塑剂在雾化室3内形成浓雾，雾化室3上部有一活门15，活门15与伺服电机相连，伺服电机与伺服驱动器相连，用以控制活门15的开闭程度，活门15上部为丝束的经过处。0016 小油箱8上部为一内径为15-35mm。
19、，长度为200-800mm的圆管。0017 恒温油箱7内有灵敏液位计16，用于控制送油泵5的动作，以保持恒温油箱7液面的相对平稳。0018 恒温油箱7内有温度传感器一17，小油箱8内有温度传感器二18，这两个温度传感器的信号输入温度控制器，温度控制器通过控制加热器一11和加热器二12，以保持恒温油箱和小油箱内液体恒温。0019 送油泵、加压泵直接由主机面板开关和接触器通电，启动后，甘油将被喷洒到雾化室并回流到小油箱，形成循环，甘油所带来的热量将使整个系统管道内壁升至恒定温度。0020 在图2中：本发明的电路控制部分：该系统中，送油泵、加压泵的动力源由两个380V交流电机提供；弱电控制部分由一个。
20、24V开关电源供电，PLC控制器的采集信号包括甘油开关信号、主机速度、雾化喷嘴喷雾的压力信号、活门的开度信号、质量流量计的流量信号；上述现场实际信号通过模拟量输入模块输入PLC控制器，增塑剂施加量可通过触摸屏进行设置；PLC控制器经过现场实际信号和设置量的运算、比较，伺服驱动器将驱动伺服电机使活门达到相应的开度；通过对高精度质量流量计传输的模拟量信号处理，可以得到甘油的瞬时流量和累积流量，并在触摸屏上显示出来；此外，触摸屏还可以反映出活门当前的开度、当前压力、甘油流量变化曲线等。电控箱内的温度控制器调整加热器一和加热器二的加热量以保证小油箱和恒温油箱恒温。0021 甘油开关信号是活门开启的必要条件，在满足此条件后，主机速度达到程序设定值时，伺服驱动器将驱动活门使之开启；此后随着主机速度在设定值以上变化，活门开度将说 明 书CN 104374434 A4/4页7与之呈线性关系改变；变化的斜率与单支嘴棒甘油施加量相关，通过触摸屏进行设置；甘油流量的计算通过对质量流量计的4-20mA模拟量信号处理可得，由于只用到一个流量计，减小了计算过程中的误差，使得瞬时流量更为精确。此外，活门开度、压力等信号经过处理，在触摸屏上也有显示，配合相应报警，使得该系统具有更高的可视性与操作性。说 明 书CN 104374434 A1/1页8图1图2说 明 书 附 图CN 104374434 A。